自动喷水灭火系统设计中的几个重要问题0
自动喷水灭火系统设计中的几个重要问题
自动喷水灭火系统设计中的几个重要问题 2011年12月10日 来源： 摘要：从设计的角度，给合《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)［1］(以下简称《喷规》)和工程实践对自动喷水灭火系统设计中的喷头布置、水力计算、消防水箱及水泵接合器等问题进行分析、探讨，供专家、同行批评、指正。关键词：自动喷水；设计；喷头布置；水力计算；消防水箱；水泵接合器
1 喷头布置 合理布置喷头是自动喷水灭火系统设计安全与经济的关键。《喷规》比较强调的是作用面积内的喷水强度和喷水的均匀性及喷头的适时开放。对于每个喷头的半径，一是和生产厂家的产品及其技术参数有关，二是和喷头所在位置的水压有关，三是和喷砂的布置位置有关(结构柱网和各种障碍物的影响)。《喷规》规定的喷头间距只是一个"限"，目的是为了更好地保证喷水强度和喷水的均匀性及适时开放。1.1喷头布置原则与要求(1)满足作用面积内的喷水强度、喷水的均匀性及喷头的适时开放(喷头的受热条件和开放时间)；(2)喷头在喷水半径内灵活布置，不出现未被覆盖的空白，也不出现过多的重要覆盖面积；(3)保证喷湿墙根及一定范围内的墙面；(4)喷间之间不应互相影响；(5)按规范和实际处理障碍物的遮挡，并积极与相关专业协调；(6)应满足其它相关规范对喷头布置的要求；(7)考虑火灾时烟羽流对喷头动作的影响；(8)结合实际，全面分析相关规范，吃准吃深规范中的字眼，综合考虑。1.2喷水半径与喷头布置 喷水半径是喷头布置的主要依据，它代表一个经济数值，在喷头工作时不致出现未被覆盖的空白，也不出现过多的重要覆盖面积。它与危险等级的喷水强度、喷头特性和工作压力有关。工程设计中喷头布置视建筑平面，在喷水半径范围内，可灵活采用正方形、矩形或平形四边形。喷水半径不同于喷头的计算半径，它是在计算半径的基础上，考虑喷水强度、喷水均匀性、喷头受热条件与适时开放，根据规范的规定而得出的数值。具体见表1：由于喷头的布置受其它因素影响较大，实际上常常出现喷头不能按一个固定的距离来布置，别说同一建筑中往往不会按一个间距布，就是同一层、同一防火分区也常常如此。此外，作为土建设计，不同于装修设计，需要给二次装修留下有余地，喷头间距不宜按规范规定的最大距离要求设置，而且实际上这么做也不易达到规范要求的喷水强度和喷水的均匀性。 设计时必须根据工程实际情况，按设计选定的喷水强度、喷头的流量系数、工作压力确定，并考虑喷头的受热条件和开放时间，在满足规范要求的喷头强度条件下，按喷头的实际工作压力，结合建筑分隔与结构柱网灵活布置。在布置中，喷头间距不应是个定数，应根据所在位置的条件来定，最终目的还是保证喷水强度和喷水的均匀性及适时开放。1.3不宜演绎集热板 《喷规》对集热板的要求，见7.1.7条，它是针对货架喷头布置而提出的，《喷规称为集热档水板。当喷头上方有孔洞、缝隙，为防止喷头因热气流不停留或上部喷头淋水降温而不能启动时，规定应在喷头的上方设置集热板。另外，《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》［2］中的7.2.3.2条规定，对机械立体汽车库，复式汽车库按停车的托板位置分层布置的喷头，应在其上方设置集热板。而在工程实践中，集热板的使用场合远不止于此，已在较多场合得到了演绎，但这一种做法不但没有规范依据，而且也往往与设置的初衷背着而驰。根据美国FM公司的一项研究结果表明，喷头动作所需80%以上的热量都来自热对流，而传递给喷头的对流热量需要热空气流经喷头才能完成。若起火点不是正对着喷头，那么上升的热对流就不会在集像一个倒扣的盒子，遮挡了热气流铁水平流动，火灾时在喷头处形成空气流动死角，而延误喷头响应时间。因而，对集热板的设置及其演，应慎重考虑，并应依据现行规范，结合实际情况，分析论证后确定。 2水力计算 水力计算将决定系统投入灭火的水量及对灭火水量的分配，是关系系统可靠性、合理性和经济性的一项重要设计内容。根据对《喷规》的理解和大量相关资料及部分工程实例的分析，觉得水力计算应采用"矩形面积-逐点法"，也就是首先确定最不利作用面积在管网中的位置(必要时可由水力计算确定)，作用面积的形状宜为矩形，仅在作用面积内所包含的喷头计算其喷头量；之后选定最不利计算路线，采用节点流量法将最不利作用面积内的每个喷头的压力值和出流是一一求出，当两个分支交汇时，根据两分支的压力差对压力较高的分支进行流量修正，然后将作用面积内经过流量修正之后的所有喷头出流量的总和作为整个自动喷水灭火系统的设计流量，在此以后的管段流量不再增加，仅计算沿程和局部水头损失，一直算到管网起点。 实际火灾发生时，一般都是火源点呈辐射状向四周扩大蔓延，而只有失火区上方的喷头才会开启喷水。［3］。因此采用作用面积保护方法及仅在作用面积内的喷头才计算喷水量是合理的。同时由于火灾时对流及
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